JPH11317621A - Ｌｃ発振器 - Google Patents
Ｌｃ発振器Info
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- JPH11317621A JPH11317621A JP10140541A JP14054198A JPH11317621A JP H11317621 A JPH11317621 A JP H11317621A JP 10140541 A JP10140541 A JP 10140541A JP 14054198 A JP14054198 A JP 14054198A JP H11317621 A JPH11317621 A JP H11317621A
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- inductor
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/08—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance
- H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
- H03B5/1203—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the amplifier being a single transistor
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
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- H03B5/12—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device
- H03B5/1231—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising lumped inductance and capacitance active element in amplifier being semiconductor device the amplifier comprising one or more bipolar transistors
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/40—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
- H10W20/497—Inductive arrangements or effects of, or between, wiring layers
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に形成した場合であっても発振動作を
行うことができるＬＣ発振器を提供すること。 【解決手段】 ＬＣ発振器は、トランジスタ、キャパシ
タおよびインダクタ素子３０を含んで構成されている。
インダクタ素子３０は、半導体基板３の表面に形成され
たほぼ同じ形状を有する渦巻き形状の２本の導体１、２
を有している。上層の導体１の外周端（外縁端）と内周
端（中心端）のそれぞれには、引出線６ａ、６ｂが接続
されており、上層の導体１の外周端と下層の導体２の内
周端とが接続線６ｃによって接続されている。上層の導
体１は、インダクタ導体として機能しており、その両端
に接続された引出線６ａ、６ｂを介して、半導体基板３
上に形成されたＬＣ発振器の他の構成部品に接続され
る。
行うことができるＬＣ発振器を提供すること。 【解決手段】 ＬＣ発振器は、トランジスタ、キャパシ
タおよびインダクタ素子３０を含んで構成されている。
インダクタ素子３０は、半導体基板３の表面に形成され
たほぼ同じ形状を有する渦巻き形状の２本の導体１、２
を有している。上層の導体１の外周端（外縁端）と内周
端（中心端）のそれぞれには、引出線６ａ、６ｂが接続
されており、上層の導体１の外周端と下層の導体２の内
周端とが接続線６ｃによって接続されている。上層の導
体１は、インダクタ導体として機能しており、その両端
に接続された引出線６ａ、６ｂを介して、半導体基板３
上に形成されたＬＣ発振器の他の構成部品に接続され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板等の各
種の基板上に形成されるＬＣ発振器に関する。
種の基板上に形成されるＬＣ発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】半導
体基板上に薄膜成形技術を利用して渦巻き形状のパター
ンを形成し、このパターンをインダクタ素子として利用
する半導体回路が知られている。このような半導体基板
上に形成されたインダクタ素子に電流が流れると、渦巻
き形状のパターンに垂直な方向に磁束が発生するが、こ
の磁束によって半導体基板表面に渦電流が発生して有効
磁束を打ち消すため、インダクタ素子として有効に機能
しなくなるという問題がある。特に、インダクタ素子に
流れる信号の周波数が高くなるほどこの傾向が顕著であ
り、インダクタ素子を共振素子として含むＬＣ発振器を
半導体基板上に形成することは難しい。
体基板上に薄膜成形技術を利用して渦巻き形状のパター
ンを形成し、このパターンをインダクタ素子として利用
する半導体回路が知られている。このような半導体基板
上に形成されたインダクタ素子に電流が流れると、渦巻
き形状のパターンに垂直な方向に磁束が発生するが、こ
の磁束によって半導体基板表面に渦電流が発生して有効
磁束を打ち消すため、インダクタ素子として有効に機能
しなくなるという問題がある。特に、インダクタ素子に
流れる信号の周波数が高くなるほどこの傾向が顕著であ
り、インダクタ素子を共振素子として含むＬＣ発振器を
半導体基板上に形成することは難しい。
【０００３】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、基板上に形成した場合であ
っても発振動作を行うことができるＬＣ発振器を提供す
ることにある。
たものであり、その目的は、基板上に形成した場合であ
っても発振動作を行うことができるＬＣ発振器を提供す
ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のＬＣ発振器は、２つの導体を絶縁層を
挟んで重ねて形成し、それぞれの一方端同士を接続する
とともに上層の導体をインダクタ導体として用いたイン
ダクタ素子を含んで構成されている。このような構造を
有するインダクタ素子は、基板上に形成しても渦電流等
によってインダクタンス成分が消失せずに所定のインダ
クタンスを有することが実験により確かめられており、
このインダクタ素子をＬＣ発振器の一部品として用いる
ことにより、ＬＣ発振器を基板上に形成した場合であっ
ても発振動作を行わせることができる。
ために、本発明のＬＣ発振器は、２つの導体を絶縁層を
挟んで重ねて形成し、それぞれの一方端同士を接続する
とともに上層の導体をインダクタ導体として用いたイン
ダクタ素子を含んで構成されている。このような構造を
有するインダクタ素子は、基板上に形成しても渦電流等
によってインダクタンス成分が消失せずに所定のインダ
クタンスを有することが実験により確かめられており、
このインダクタ素子をＬＣ発振器の一部品として用いる
ことにより、ＬＣ発振器を基板上に形成した場合であっ
ても発振動作を行わせることができる。
【０００５】また、上述した基板としては半導体基板を
用いることが好ましい。特に、有効に機能するインダク
タ素子を半導体基板上に形成することができれば、イン
ダクタ素子を含むＬＣ発振器の各構成部品を半導体基板
上に形成できることになるため、外付け部品を用いるこ
となくＬＣ発振器の全体を半導体基板上に一体形成する
ことが可能になる。
用いることが好ましい。特に、有効に機能するインダク
タ素子を半導体基板上に形成することができれば、イン
ダクタ素子を含むＬＣ発振器の各構成部品を半導体基板
上に形成できることになるため、外付け部品を用いるこ
となくＬＣ発振器の全体を半導体基板上に一体形成する
ことが可能になる。
【０００６】また、上述した２つの導体は、ほぼ同一形
状の長尺形状に形成することが好ましい。同一形状とす
ることにより、上層の導体が基板表面と直接対向するこ
とがないため、直接対向させたときに基板上に生じる渦
電流を低減することができる。また、２つの導体の形状
を長尺形状とすることにより、上層の導体に所定のイン
ダクタンスを持たせることができる。特に、導体を１周
以上の渦巻き形状あるいは蛇行形状に形成した場合に
は、大きなインダクタンスを持たせることができるた
め、比較的低い発振周波数のＬＣ発振器に用いる場合に
適している。また、導体を１周未満の周回形状あるいは
ほぼ直線形状に形成した場合には、渦巻き形状等に形成
した場合に比べてインダクタンスを小さくすることがで
きるため、比較的高い発振周波数のＬＣ発振器に用いる
場合に適している。
状の長尺形状に形成することが好ましい。同一形状とす
ることにより、上層の導体が基板表面と直接対向するこ
とがないため、直接対向させたときに基板上に生じる渦
電流を低減することができる。また、２つの導体の形状
を長尺形状とすることにより、上層の導体に所定のイン
ダクタンスを持たせることができる。特に、導体を１周
以上の渦巻き形状あるいは蛇行形状に形成した場合に
は、大きなインダクタンスを持たせることができるた
め、比較的低い発振周波数のＬＣ発振器に用いる場合に
適している。また、導体を１周未満の周回形状あるいは
ほぼ直線形状に形成した場合には、渦巻き形状等に形成
した場合に比べてインダクタンスを小さくすることがで
きるため、比較的高い発振周波数のＬＣ発振器に用いる
場合に適している。
【０００７】また、２つの導体を渦巻き形状とした場合
には、一方の導体の内周端と他方の導体の外周端とを接
続することが好ましい。このような接続を行うことによ
り、基板上にインダクタ導体を形成した状態でさらに大
きなインダクタンスを確保できることが実験により確か
められており、基板上で有効に機能するインダクタ素子
を実現することができる。
には、一方の導体の内周端と他方の導体の外周端とを接
続することが好ましい。このような接続を行うことによ
り、基板上にインダクタ導体を形成した状態でさらに大
きなインダクタンスを確保できることが実験により確か
められており、基板上で有効に機能するインダクタ素子
を実現することができる。
【０００８】また、上述したインダクタ素子は、インダ
クタンス成分とともにキャパシタンス成分を有する複合
素子としての使用に適している。このインダクタ素子
は、互いに重なり合った２つの導体を有しており、その
特性にはキャパシタンス成分も含まれるため、インダク
タとキャパシタとを組み合わせて用いるＬＣ発振器の一
部品とすることにより、このインダクタ素子の特性を有
効に利用することができる。
クタンス成分とともにキャパシタンス成分を有する複合
素子としての使用に適している。このインダクタ素子
は、互いに重なり合った２つの導体を有しており、その
特性にはキャパシタンス成分も含まれるため、インダク
タとキャパシタとを組み合わせて用いるＬＣ発振器の一
部品とすることにより、このインダクタ素子の特性を有
効に利用することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態のＬＣ発振器について、図面を参照しながら具体的に
説明する。
態のＬＣ発振器について、図面を参照しながら具体的に
説明する。
【００１０】図１は、一実施形態のＬＣ発振器の構成を
示す回路図である。図１に示すＬＣ発振器１０は、トラ
ンジスタ２０と、このトランジスタ２０のベース・エミ
ッタ間に接続されたキャパシタ２２と、エミッタ・コレ
クタ間に接続されたキャパシタ２４と、ベース・コレク
タ間に直列に接続されたキャパシタ２６およびインダク
タ素子３０とを含んで構成されている。
示す回路図である。図１に示すＬＣ発振器１０は、トラ
ンジスタ２０と、このトランジスタ２０のベース・エミ
ッタ間に接続されたキャパシタ２２と、エミッタ・コレ
クタ間に接続されたキャパシタ２４と、ベース・コレク
タ間に直列に接続されたキャパシタ２６およびインダク
タ素子３０とを含んで構成されている。
【００１１】このＬＣ発振器においては、２つのキャパ
シタ２２、２４のキャパシタンスがトランジスタ２０の
端子間容量の数十倍になるように設定されており、キャ
パシタ２６を介してインダクタ素子３０が接続されてい
る。
シタ２２、２４のキャパシタンスがトランジスタ２０の
端子間容量の数十倍になるように設定されており、キャ
パシタ２６を介してインダクタ素子３０が接続されてい
る。
【００１２】上述した構成を有する本実施例のＬＣ発振
器１０は、コルピッツ回路を改良したクラップ回路であ
る。ＬＣ発振器１０において、発振周波数を決定する共
振回路のキャパシタは、キャパシタ２２、２４、２６の
直列接続と等価になるため、キャパシタ２６に相当する
キャパシタを有しないコルピッツ回路に比べて、キャパ
シタ２２および２４のキャパシタンスを大きくすること
ができる。したがって、トランジスタ２０の端子間容量
が変化した場合であっても、共振回路の共振周波数に大
きな影響を与えることがなく、発振周波数の安定度を向
上させることができる。
器１０は、コルピッツ回路を改良したクラップ回路であ
る。ＬＣ発振器１０において、発振周波数を決定する共
振回路のキャパシタは、キャパシタ２２、２４、２６の
直列接続と等価になるため、キャパシタ２６に相当する
キャパシタを有しないコルピッツ回路に比べて、キャパ
シタ２２および２４のキャパシタンスを大きくすること
ができる。したがって、トランジスタ２０の端子間容量
が変化した場合であっても、共振回路の共振周波数に大
きな影響を与えることがなく、発振周波数の安定度を向
上させることができる。
【００１３】図２は、本実施形態のＬＣ発振器１０に含
まれるインダクタ素子３０の平面構造を示す図である。
インダクタ素子３０は、半導体基板３の表面に形成され
た渦巻き形状の２本の導体１、２を有している。
まれるインダクタ素子３０の平面構造を示す図である。
インダクタ素子３０は、半導体基板３の表面に形成され
た渦巻き形状の２本の導体１、２を有している。
【００１４】これら２本の導体１、２は、ほぼ同一形状
を有しており、図２に示すように、半導体基板３の表面
側から見たときに、上層となる一方の導体１と下層とな
る他方の導体２とがほぼ重なるように形成されている。
各導体１、２は、アルミニウムや金等の金属薄膜、ある
いはポリシリコン等の半導体材料によって形成されてい
る。
を有しており、図２に示すように、半導体基板３の表面
側から見たときに、上層となる一方の導体１と下層とな
る他方の導体２とがほぼ重なるように形成されている。
各導体１、２は、アルミニウムや金等の金属薄膜、ある
いはポリシリコン等の半導体材料によって形成されてい
る。
【００１５】図３は、上述した２本の導体１、２の接続
状態を示す図である。図３に示すように、上層の導体１
の外周端（外縁端）と内周端（中心端）のそれぞれに
は、引出線６ａ、６ｂが接続されており、上層の導体１
の内周端と下層の導体２の外周端とが接続線６ｃによっ
て接続されている。
状態を示す図である。図３に示すように、上層の導体１
の外周端（外縁端）と内周端（中心端）のそれぞれに
は、引出線６ａ、６ｂが接続されており、上層の導体１
の内周端と下層の導体２の外周端とが接続線６ｃによっ
て接続されている。
【００１６】上層の導体１は、インダクタ導体として機
能しており、その両端に接続された引出線６ａ、６ｂを
介して、半導体基板３上に形成されたＬＣ発振器１０の
他の構成部品に接続される。
能しており、その両端に接続された引出線６ａ、６ｂを
介して、半導体基板３上に形成されたＬＣ発振器１０の
他の構成部品に接続される。
【００１７】図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図で
ある。図４に示すように、半導体基板３の表面に絶縁層
４が形成されており、その上面の一部に渦巻き形状の導
体２が形成されている。また、絶縁層４と導体２の上面
に絶縁層５が形成されており、その上面には導体１が形
成されている。
ある。図４に示すように、半導体基板３の表面に絶縁層
４が形成されており、その上面の一部に渦巻き形状の導
体２が形成されている。また、絶縁層４と導体２の上面
に絶縁層５が形成されており、その上面には導体１が形
成されている。
【００１８】本実施形態のＬＣ発振器１０に含まれるイ
ンダクタ素子３０は上述した構造を有しており、上層の
導体１の両端のそれぞれに接続された２本の引出線６
ａ、６ｂの間に所定のインダクタンスが現れるため、こ
の上層の導体１をインダクタ導体として用いることがで
きる。また、この上層の導体１の下側に、この導体１と
ほぼ同一形状を有する導体２を形成し、互いの一方端同
士を接続線６ｃで接続することにより、上層の導体１を
インダクタ導体として使用した際に半導体基板３の表面
の渦電流の発生を抑えることができ、上層の導体１をイ
ンダクタ導体として有効に機能させることができる。し
たがって、インダクタ素子３０を含むＬＣ発振器１０の
全体を半導体基板３上に一体形成して集積化することが
可能になる。
ンダクタ素子３０は上述した構造を有しており、上層の
導体１の両端のそれぞれに接続された２本の引出線６
ａ、６ｂの間に所定のインダクタンスが現れるため、こ
の上層の導体１をインダクタ導体として用いることがで
きる。また、この上層の導体１の下側に、この導体１と
ほぼ同一形状を有する導体２を形成し、互いの一方端同
士を接続線６ｃで接続することにより、上層の導体１を
インダクタ導体として使用した際に半導体基板３の表面
の渦電流の発生を抑えることができ、上層の導体１をイ
ンダクタ導体として有効に機能させることができる。し
たがって、インダクタ素子３０を含むＬＣ発振器１０の
全体を半導体基板３上に一体形成して集積化することが
可能になる。
【００１９】次に、上述した本実施形態のインダクタ素
子３０の特性を類推するための比較実験を行った結果に
ついて説明する。
子３０の特性を類推するための比較実験を行った結果に
ついて説明する。
【００２０】図５は、インダクタ素子３０に含まれる導
体１と同じ形状の１層の電極を有するインダクタ素子を
用いてＬＣ発振器を構成した場合の出力特性の測定結果
を示す図である。この出力特性の測定に用いたインダク
タ素子は、厚さが０．１３ｍｍ、比誘電率３．１７の絶
縁部材の表面に、パターン幅が１ｍｍ、周回するパター
ンの隣接間隔が０．２ｍｍ、周回数が５ターンの電極が
形成されたものが用いられている。また、図５（後述す
る図６〜図１０も同様）の縦軸は対数表示した出力振幅
を、横軸は対数表示した出力信号の周波数をそれぞれ示
している。図５に示すように、このような１層の電極か
らなるインダクタ素子を他の導体基板や半導体基板から
充分に隔離した状態でＬＣ発振器を動作させることによ
り、１１９ＭＨｚの発振周波数が観察された。
体１と同じ形状の１層の電極を有するインダクタ素子を
用いてＬＣ発振器を構成した場合の出力特性の測定結果
を示す図である。この出力特性の測定に用いたインダク
タ素子は、厚さが０．１３ｍｍ、比誘電率３．１７の絶
縁部材の表面に、パターン幅が１ｍｍ、周回するパター
ンの隣接間隔が０．２ｍｍ、周回数が５ターンの電極が
形成されたものが用いられている。また、図５（後述す
る図６〜図１０も同様）の縦軸は対数表示した出力振幅
を、横軸は対数表示した出力信号の周波数をそれぞれ示
している。図５に示すように、このような１層の電極か
らなるインダクタ素子を他の導体基板や半導体基板から
充分に隔離した状態でＬＣ発振器を動作させることによ
り、１１９ＭＨｚの発振周波数が観察された。
【００２１】図６は、図５に示した出力特性の測定に使
用したインダクタ素子用い、これに導体基板である銅板
を次第に近づけていった場合のＬＣ発振器の出力特性を
示す図である。図６に示すように、１層の電極からなる
インダクタ素子を用いて発振させた状態において、この
インダクタ素子に銅板を次第に近づけていくと、発振周
波数が１１８ＭＨｚから１３９ＭＨｚ、１６８ＭＨｚ、
１９８ＭＨｚと高くなり、厚さ３．１７ｍｍの絶縁部材
を挟んで電極と銅板を密着させると、発振が停止するこ
とが観察された。
用したインダクタ素子用い、これに導体基板である銅板
を次第に近づけていった場合のＬＣ発振器の出力特性を
示す図である。図６に示すように、１層の電極からなる
インダクタ素子を用いて発振させた状態において、この
インダクタ素子に銅板を次第に近づけていくと、発振周
波数が１１８ＭＨｚから１３９ＭＨｚ、１６８ＭＨｚ、
１９８ＭＨｚと高くなり、厚さ３．１７ｍｍの絶縁部材
を挟んで電極と銅板を密着させると、発振が停止するこ
とが観察された。
【００２２】このように、単に１層の電極を渦巻き形状
に形成したインダクタ素子を用い、これを銅板上に形成
した場合には、ＬＣ発振器の発振動作が停止してしま
う。これは、１層の電極からなるインダクタ素子が有す
るインダクタンスが銅板を接近させることにより小さく
なるためである。銅板を近づけたときにインダクタンス
が小さくなる原因としては、電極に信号が入力されたと
きに発生する磁束によって銅板表面に渦電流が生じてこ
の磁束を打ち消すことが考えられる。
に形成したインダクタ素子を用い、これを銅板上に形成
した場合には、ＬＣ発振器の発振動作が停止してしま
う。これは、１層の電極からなるインダクタ素子が有す
るインダクタンスが銅板を接近させることにより小さく
なるためである。銅板を近づけたときにインダクタンス
が小さくなる原因としては、電極に信号が入力されたと
きに発生する磁束によって銅板表面に渦電流が生じてこ
の磁束を打ち消すことが考えられる。
【００２３】図７は、図２に示したインダクタ素子３０
に含まれる２本の導体１、２と同じ形状および配置の２
層の電極を有するインダクタ素子を用いてＬＣ発振器を
構成した場合の出力特性の測定結果を示す図である。ま
た、図８はインダクタ素子３０に含まれる２本の導体
１、２と同じ形状および配置を有するインダクタ素子を
用い、これに銅板を密着させた場合のＬＣ発振器の出力
特性を示す図である。
に含まれる２本の導体１、２と同じ形状および配置の２
層の電極を有するインダクタ素子を用いてＬＣ発振器を
構成した場合の出力特性の測定結果を示す図である。ま
た、図８はインダクタ素子３０に含まれる２本の導体
１、２と同じ形状および配置を有するインダクタ素子を
用い、これに銅板を密着させた場合のＬＣ発振器の出力
特性を示す図である。
【００２４】これらの測定に用いたインダクタ素子は、
図５および図６に測定結果を示したインダクタ素子に対
して、図２に示した導体２に対応する電極を追加した構
造を有している。なお、このインダクタ素子に銅板を密
着させる場合には、充分に薄い絶縁部材を介して下層の
電極と銅板とが配置されている。
図５および図６に測定結果を示したインダクタ素子に対
して、図２に示した導体２に対応する電極を追加した構
造を有している。なお、このインダクタ素子に銅板を密
着させる場合には、充分に薄い絶縁部材を介して下層の
電極と銅板とが配置されている。
【００２５】渦巻形状を有する２層の電極を対向配置し
たインダクタ素子を用いたＬＣ発振器は、このインダク
タ素子を他の導電性部材から充分離間した状態では、図
７に示す測定結果からわかるように、７０ＭＨｚ近傍の
発振周波数を有する。この発信周波数が、図５に示した
１層の電極からなるインダクタ素子を用いた場合の発振
周波数（１１９ＭＨｚ）よりも低くなるのは、２層の電
極からなるインダクタ素子がインダクタンス成分とキャ
パシタンス成分を有する複合素子として機能するため
に、このキャパシタンス成分がインダクタ素子を含む共
振回路の共振周波数を下げるためである。
たインダクタ素子を用いたＬＣ発振器は、このインダク
タ素子を他の導電性部材から充分離間した状態では、図
７に示す測定結果からわかるように、７０ＭＨｚ近傍の
発振周波数を有する。この発信周波数が、図５に示した
１層の電極からなるインダクタ素子を用いた場合の発振
周波数（１１９ＭＨｚ）よりも低くなるのは、２層の電
極からなるインダクタ素子がインダクタンス成分とキャ
パシタンス成分を有する複合素子として機能するため
に、このキャパシタンス成分がインダクタ素子を含む共
振回路の共振周波数を下げるためである。
【００２６】また、上述した２層の電極を有するインダ
クタ素子を銅板に密着させた状態では、図８に示すよう
に、発振周波数（１２７ＭＨｚ）がずれるが、同じよう
な発振現象が確認された。これは、上述した電極の２重
構造を有するインダクタ素子を用いることにより、銅板
を密着させてもそのインダクタンス成分が消失すること
がなく、インダクタ導体としての機能を維持しているこ
とを示している。
クタ素子を銅板に密着させた状態では、図８に示すよう
に、発振周波数（１２７ＭＨｚ）がずれるが、同じよう
な発振現象が確認された。これは、上述した電極の２重
構造を有するインダクタ素子を用いることにより、銅板
を密着させてもそのインダクタンス成分が消失すること
がなく、インダクタ導体としての機能を維持しているこ
とを示している。
【００２７】このように、２層の電極を渦巻き形状に形
成したインダクタ素子は、その一方（インダクタ導体と
して使用する電極と反対側）に銅板を密着させても、そ
のインダクタンス成分が消失せずにインダクタ導体とし
て機能し、これを用いたＬＣ発振器の発振動作が維持さ
れる。したがって、基本的に同じ構造を有する本実施形
態のインダクタ素子３０を用いることにより、このイン
ダクタ導体３０をはじめとするＬＣ発振器１０の各構成
部品を半導体基板３上に形成した場合であっても、ＬＣ
発振器１０に発振動作を行わせることができる。
成したインダクタ素子は、その一方（インダクタ導体と
して使用する電極と反対側）に銅板を密着させても、そ
のインダクタンス成分が消失せずにインダクタ導体とし
て機能し、これを用いたＬＣ発振器の発振動作が維持さ
れる。したがって、基本的に同じ構造を有する本実施形
態のインダクタ素子３０を用いることにより、このイン
ダクタ導体３０をはじめとするＬＣ発振器１０の各構成
部品を半導体基板３上に形成した場合であっても、ＬＣ
発振器１０に発振動作を行わせることができる。
【００２８】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、図２および図３に示したインダ
クタ素子１０は、上層の導体１の内周端と下層の導体２
の外周端とを互いに接続線６ｃを介して接続するように
したが、反対に上層の導体１の外周端と下層の導体２の
内周端とを互いに接続するようにしてもよい。また、イ
ンダクタ素子のインダクタンスがある程度小さくなるこ
とを許容する場合には、導体１、２の各外周端同士、あ
るいは各内周端同士を接続するようにしてもよい。
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、図２および図３に示したインダ
クタ素子１０は、上層の導体１の内周端と下層の導体２
の外周端とを互いに接続線６ｃを介して接続するように
したが、反対に上層の導体１の外周端と下層の導体２の
内周端とを互いに接続するようにしてもよい。また、イ
ンダクタ素子のインダクタンスがある程度小さくなるこ
とを許容する場合には、導体１、２の各外周端同士、あ
るいは各内周端同士を接続するようにしてもよい。
【００２９】図９は、図２に示したインダクタ素子３０
に含まれる２本の導体１、２と同じ形状および配置に２
層の電極を有し、これらの各電極の外周端同士を接続し
たインダクタ素子を用いてＬＣ発振器を構成した場合の
出力特性の測定結果を示す図である。また、図１０は図
９に示した特性の測定に用いたインダクタ素子に銅板を
密着させた場合のＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示
す図である。これらの図に示すように、２つの電極の外
周端同士が互いに接続されたインダクタ素子を用いたＬ
Ｃ発振器では、銅板を密着させることによってその発振
周波数が１１７ＭＨｚから１７１ＭＨｚに変化するが、
発振動作が停止することなく維持される。
に含まれる２本の導体１、２と同じ形状および配置に２
層の電極を有し、これらの各電極の外周端同士を接続し
たインダクタ素子を用いてＬＣ発振器を構成した場合の
出力特性の測定結果を示す図である。また、図１０は図
９に示した特性の測定に用いたインダクタ素子に銅板を
密着させた場合のＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示
す図である。これらの図に示すように、２つの電極の外
周端同士が互いに接続されたインダクタ素子を用いたＬ
Ｃ発振器では、銅板を密着させることによってその発振
周波数が１１７ＭＨｚから１７１ＭＨｚに変化するが、
発振動作が停止することなく維持される。
【００３０】また、上述した実施形態では、インダクタ
素子３０に含まれる２本の導体１、２を渦巻き形状に形
成したため、大きなインダクタンスを有するインダクタ
素子３０を実現することができるが、２本の導体１、２
を蛇行形状に形成するようにしてもよい（図１１
（Ａ））。また、高周波発振器の一部品としてこのイン
ダクタ素子３０を用いる場合には小さなインダクタンス
で充分であるため、導体１、２のターン数を減らして１
ターン未満に形成したり（図１１（Ｂ））、ほぼ直線形
状に形成するようにしてもよい（図１１（Ｃ））。
素子３０に含まれる２本の導体１、２を渦巻き形状に形
成したため、大きなインダクタンスを有するインダクタ
素子３０を実現することができるが、２本の導体１、２
を蛇行形状に形成するようにしてもよい（図１１
（Ａ））。また、高周波発振器の一部品としてこのイン
ダクタ素子３０を用いる場合には小さなインダクタンス
で充分であるため、導体１、２のターン数を減らして１
ターン未満に形成したり（図１１（Ｂ））、ほぼ直線形
状に形成するようにしてもよい（図１１（Ｃ））。
【００３１】また、上述した実施形態では、２つの導体
１、２の形状をほぼ同じに設定したが、異なる形状に設
定するようにしてもよい。例えば、下層の導体２のター
ン数を上層の導体１のターン数よりも多く設定するよう
にしてもよい。このように、上層の導体１の下側に下層
の導体２の全部あるいは一部が配置されると、直接上層
の導体１が半導体基板３と対向しなくなるため、上層の
導体１による渦電流の発生を有効に防止することができ
る。
１、２の形状をほぼ同じに設定したが、異なる形状に設
定するようにしてもよい。例えば、下層の導体２のター
ン数を上層の導体１のターン数よりも多く設定するよう
にしてもよい。このように、上層の導体１の下側に下層
の導体２の全部あるいは一部が配置されると、直接上層
の導体１が半導体基板３と対向しなくなるため、上層の
導体１による渦電流の発生を有効に防止することができ
る。
【００３２】また、上述した実施形態では、半導体基板
３上に２本の導体１、２を形成することによりインダク
タ素子３０を形成したが、金属等の導体基板上に２本の
導体１、２を形成したインダクタ素子３０を実現するこ
ともできる。図８等に示した実験結果から、この場合で
あってもインダクタ素子３０として有効に機能し、ＬＣ
発振器が発振動作を行うことが確かめられている。導体
基板上に密着させてインダクタ素子３０を形成すること
ができれば、金属製のシールドケース等の表面にインダ
クタ素子３０を配置することも可能になり、インダクタ
素子の設置スペースの確保が容易となる。
３上に２本の導体１、２を形成することによりインダク
タ素子３０を形成したが、金属等の導体基板上に２本の
導体１、２を形成したインダクタ素子３０を実現するこ
ともできる。図８等に示した実験結果から、この場合で
あってもインダクタ素子３０として有効に機能し、ＬＣ
発振器が発振動作を行うことが確かめられている。導体
基板上に密着させてインダクタ素子３０を形成すること
ができれば、金属製のシールドケース等の表面にインダ
クタ素子３０を配置することも可能になり、インダクタ
素子の設置スペースの確保が容易となる。
【００３３】また、上述した実施形態では、ＬＣ発振器
としてクラップ回路を用いた場合を適用したが、インダ
クタとキャパシタの共振を利用した発振動作を行わせる
他のＬＣ発振器、例えばコルピッツ回路等を用いるよう
にしてもよい。この場合であっても、ＬＣ発振器に含ま
れるインダクタ素子として図２等に示した構造を有する
インダクタ素子を用いることにより、半導体基板上ある
いは導体基板上で発振動作を行うＬＣ発振器を実現する
ことができる。
としてクラップ回路を用いた場合を適用したが、インダ
クタとキャパシタの共振を利用した発振動作を行わせる
他のＬＣ発振器、例えばコルピッツ回路等を用いるよう
にしてもよい。この場合であっても、ＬＣ発振器に含ま
れるインダクタ素子として図２等に示した構造を有する
インダクタ素子を用いることにより、半導体基板上ある
いは導体基板上で発振動作を行うＬＣ発振器を実現する
ことができる。
【００３４】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、基板
上に２つの導体を重ねて形成し、それぞれの一方端同士
を接続することにより、上層の導体を所定のインダクタ
ンスを有するインダクタ導体として用いることができる
ため、このインダクタ素子をＬＣ発振器の一部品として
用いることにより、ＬＣ発振器を基板上に形成した場合
であっても発振動作を行わせることができる。特に、本
発明によれば、半導体基板上で有効に機能するインダク
タ素子が実現されるため、従来不可能であったインダク
タを含むＬＣ発振器全体の集積化が可能になる。
上に２つの導体を重ねて形成し、それぞれの一方端同士
を接続することにより、上層の導体を所定のインダクタ
ンスを有するインダクタ導体として用いることができる
ため、このインダクタ素子をＬＣ発振器の一部品として
用いることにより、ＬＣ発振器を基板上に形成した場合
であっても発振動作を行わせることができる。特に、本
発明によれば、半導体基板上で有効に機能するインダク
タ素子が実現されるため、従来不可能であったインダク
タを含むＬＣ発振器全体の集積化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態のＬＣ発振器の構成を示す回路図で
ある。
ある。
【図２】図１に示すＬＣ発振器に含まれるインダクタ素
子の平面構造を示す図である。
子の平面構造を示す図である。
【図３】図２に示した２本の導体の接続状態を示す図で
ある。
ある。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。
【図５】ＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示す図であ
る。
る。
【図６】ＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示す図であ
る。
る。
【図７】ＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示す図であ
る。
る。
【図８】ＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示す図であ
る。
る。
【図９】ＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示す図であ
る。
る。
【図１０】ＬＣ発振器の出力特性の測定結果を示す図で
ある。
ある。
【図１１】インダクタ素子に含まれる導体の変形例を示
す図である。
す図である。
１、２ 導体 ３ 半導体基板 ４、５ 絶縁層 ６ａ、６ｂ 引出線 ６ｃ 接続線 １０ ＬＣ発振器 ２０ トランジスタ ２２、２４、２６ キャパシタ ３０ インダクタ素子
Claims (10)
- 【請求項１】 基板上に形成されたインダクタ素子を用
いるＬＣ発振器であって、 前記インダクタ素子は、互いに絶縁された状態で基板上
に重ねて形成された２つの導体を有し、それぞれの一方
端同士を接続するとともに、上層の前記導体をインダク
タ導体として用いることを特徴とするＬＣ発振器。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記基板は半導体基板であり、構成部品を前記インダク
タ素子が形成されている前記基板上に形成することを特
徴とするＬＣ発振器。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記２つの導体は、ほぼ同一形状を有していることを特
徴とするＬＣ発振器。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記２つの導体は、長尺形状を有しており、それぞれの
長手方向の一方端同士を接続することを特徴とするＬＣ
発振器。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記２つの導体は、周回数が１周未満の周回形状を有し
ており、それぞれの一方端同士を接続することを特徴と
するＬＣ発振器。 - 【請求項６】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記２つの導体は、周回数が１周以上の渦巻き形状を有
しており、それぞれの一方端同士を接続することを特徴
とするＬＣ発振器。 - 【請求項７】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記２つの導体は、ほぼ直線形状に形成されており、そ
れぞれの一方端同士を接続することを特徴とするＬＣ発
振器。 - 【請求項８】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記２つの導体は、蛇行形状に形成されており、それぞ
れの一方端同士を接続することを特徴とするＬＣ発振
器。 - 【請求項９】 請求項６において、 一方の前記導体の内周側端部と他方の前記導体の外周側
端部とを接続することを特徴とするＬＣ発振器。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかにおいて、 上層の前記導体のインダクタンス成分と、前記２つの導
体間のキャパシタンス成分とを有することを特徴とする
ＬＣ発振器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140541A JPH11317621A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | Ｌｃ発振器 |
| US09/980,960 US6842080B1 (en) | 1998-05-07 | 1999-05-18 | LC oscillator formed on a substrate |
| PCT/JP1999/002567 WO2000070740A1 (fr) | 1998-05-07 | 1999-05-18 | Oscillateur lc |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140541A JPH11317621A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | Ｌｃ発振器 |
| PCT/JP1999/002567 WO2000070740A1 (fr) | 1998-05-07 | 1999-05-18 | Oscillateur lc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317621A true JPH11317621A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=26440128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10140541A Ceased JPH11317621A (ja) | 1998-05-07 | 1998-05-07 | Ｌｃ発振器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6842080B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11317621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008290A1 (en) * | 1999-07-26 | 2001-02-01 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Lc oscillator |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040259866A1 (en) * | 1998-06-30 | 2004-12-23 | Snutch Terrance P. | Calcium channel blockers comprising two benzhydril moieties |
| JP2001052928A (ja) * | 1999-08-17 | 2001-02-23 | Tif:Kk | インダクタ素子 |
| TWI338448B (en) * | 2006-06-28 | 2011-03-01 | Richwave Technology Corp | Lc resonant circuit |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4844755A (ja) | 1971-10-07 | 1973-06-27 | ||
| JPS60136156A (ja) | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Toshiba Corp | レ−ザ−トリガ−ドキセノンフラツシユランプ |
| JPH0377360A (ja) | 1989-08-18 | 1991-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| TW267260B (ja) | 1993-12-29 | 1996-01-01 | Tif Kk | |
| JPH0897373A (ja) | 1994-09-27 | 1996-04-12 | T I F:Kk | Ｌｃ素子，半導体装置及びｌｃ素子の製造方法 |
| JP3512472B2 (ja) | 1994-06-06 | 2004-03-29 | 新潟精密株式会社 | 正弦波発振回路 |
| JPH10284691A (ja) | 1997-04-11 | 1998-10-23 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、及びノイズフィルター |
| JP2001044754A (ja) * | 1999-07-26 | 2001-02-16 | Niigata Seimitsu Kk | Ｌｃ発振器 |
-
1998
- 1998-05-07 JP JP10140541A patent/JPH11317621A/ja not_active Ceased
-
1999
- 1999-05-18 US US09/980,960 patent/US6842080B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008290A1 (en) * | 1999-07-26 | 2001-02-01 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Lc oscillator |
| US6664863B1 (en) | 1999-07-26 | 2003-12-16 | Niigata Seimitsu Co., Ltd.. | LC oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6842080B1 (en) | 2005-01-11 |
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